L'aérothermie consiste à extraire l'énergie libre de l'air extérieur au moyen d'une pompe à chaleur à haut rendement et à la transférer vers un autre appareil. Les systèmes aérothermiques utilisent des pompes à chaleur air-eau. Ces types de pompes extraient l'énergie existante dans l'air extérieur et la transfèrent à l'eau qui est fournie au système de chauffage et/ou à l'eau chaude sanitaire. Ces pompes sont conçues et construites pour atteindre des performances maximales dans des conditions climatiques difficiles, que ce soit en été ou en hiver.
Comment l'aérotherme récupère-t-il la chaleur de l'air en hiver ?
La clé, ce sont les pompes à chaleur. L'air, même à basse température, contient de l'énergie absorbée par le réfrigérant qui circule dans le circuit entre les unités extérieures et intérieures. L'unité extérieure agit comme un évaporateur ( en donnant du froid à l'environnement) en hiver ; l'unité intérieure agit comme un condenseur, transférant la chaleur à l'eau du circuit de chauffage et/ou du chauffe-eau.
Efficacité énergétique des équipements aérothermiques
Les pompes à chaleur aérothermiques ont des niveaux de performance élevés. Le COP (Coefficient de Performance) ou coefficient de fonctionnement maximal est d'environ 4 ou 5, selon le fabricant. Cela signifie que pour chaque kw-h électrique consommé, l'équipement aérothermique peut produire 4-5 kw-h thermiques dans des conditions de fonctionnement idéales. De plus, jusqu'à 75% proviennent d'énergies renouvelables (air extérieur) et seulement 25% environ de la consommation électrique (ventilateur et compresseur).
Les systèmes sont garantis pour fonctionner même à - 20ºC. Au cas où ils ne pourraient pas fournir la température correcte, ils intègrent un équipement de support automatique. Ils peuvent également fonctionner en combinaison avec des chaudières, généralement à condensation. Comme toutes les pompes à chaleur, l'aérothermie est un système idéal pour les climats modérés, car ses performances diminuent avec la baisse de la température extérieure. À des températures d'impulsion plus basses et à des températures extérieures plus élevées, le COP augmente. Avec des températures d'impulsion de 30ºC (correspondant à un plancher chauffant en mode de fonctionnement) et à une température extérieure comprise entre 4 et 6ºC, le COP peut atteindre environ 3,80 à 4,40. À l'inverse, avec une température extérieure plus basse, le COP diminue, bien qu'il puisse être maintenu à une valeur de 2 même à des températures très basses.
Quelles économies d'énergie peut-on réaliser grâce à l'aérothermie ?
Un système aérothermique permet de réaliser des économies d'énergie considérables par rapport aux systèmes conventionnels de production de chaleur et de chauffage de l'eau, bien que cela dépende des conditions climatiques de la zone et du système de chauffage. Des économies pouvant atteindre 50 à 55% peuvent être obtenues en utilisant des systèmes de chauffage par le sol, et jusqu'à 15 à 20% en chauffant avec des radiateurs, par rapport à un système de chaudière conventionnel utilisant du carburant diesel. La période d'amortissement varie de 2 à 3 ans. En combinaison avec l'énergie solaire thermique, d'excellents résultats peuvent être obtenus.
Exigences de l'aérothermie
- Investissement initial élevé par rapport à un système conventionnel.
- Installation d'une unité extérieure (affecte l'esthétique et génère du bruit).
- Dans les zones climatiques froides, les performances saisonnières sont réduites, d'où l'intérêt de procéder à une analyse économique approfondie avant d'investir.
- Il est conseillé de disposer d'un système de chauffage à basse température, comme un chauffage par le sol ou des radiateurs efficaces.
Avantages de l'aérothermie
- Haute efficacité et faibles coûts d'exploitation.
- Installation simple.
- Économies maximales avec les systèmes de chauffage à basse température (chauffage par le sol ou radiateurs à basse température).
- Adaptable aux installations existantes.
- Il est possible d'obtenir une climatisation froide en été en inversant le cycle.
- Énergie propre, faibles émissions de CO2.
- Elle nécessite peu d'espace, c'est la solution idéale s'il n'y a pas de chaufferie.
- Elle ne nécessite pas de cheminée pour évacuer la fumée.
- Elle est recommandée dans les endroits où l'approvisionnement en gaz naturel est limité ou n'existe pas.
- Périodes de retour faibles à moyennes.